Neuronalne podstawy deficytów poznania społecznego

Trudności we wzajemnych interakcjach społecznych są cechami charakterystycznymi kilku zaburzeń neuropsychiatrycznych, w szczególności zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD) i zaburzeń ze spektrum schizofrenii (SSD). Niedawne badania behawioralne dorosłych z SSD i ASD ujawniły nie tylko podobieństwa, ale także pewne rozbieżne wzorce upośledzeń społecznych w tych dwóch zaburzeniach - z ASD charakteryzującym się niższą motywacją społeczną, gorszą wzajemnością społeczną i niedorozwojem umysłowym oraz SSD charakteryzującym się większą wzajemnością, ale słaba wyrazistość. Biorąc pod uwagę znaczenie niepełnosprawności społecznej i izolacji społecznej dla zdrowia publicznego, kluczowe znaczenie ma zbadanie mechanizmów neurobiologicznych leżących u podstaw tych deficytów umiejętności społecznych w obu grupach, a także zrozumienie, w jaki sposób odnoszą się one do zachowań w świecie rzeczywistym. Chociaż wykazano, że leki przeciwpsychotyczne są skuteczne w zmniejszaniu objawów pozytywnych w SSD, nie są one skuteczne w rozwiązywaniu wyniszczającej niepełnosprawności społecznej związanej z zaburzeniem, która przyczynia się do przewlekłego upośledzenia czynnościowego. Dlatego konieczne jest zidentyfikowanie interwencji behawioralnych dla dzieci i młodzieży, które już okazały się obiecujące w innych grupach klinicznych, takich jak ASD. Pogłębiając naszą wiedzę na temat neurobiologicznych podstaw zaburzeń społecznych w przypadku SSD rozpoczynającego się w wieku młodzieńczym oraz ich porównania z tymi obserwowanymi w ASD, będziemy w stanie udoskonalić cele leczenia i lepiej przewidywać wyniki dla każdej grupy. W tym celu proponowane badanie zbada biomarkery, które prawdopodobnie są związane z pozytywnymi wynikami ukierunkowanej interwencji w zakresie umiejętności społecznych u nastolatków z SSD i ASD. Opierając się na ustalonym leczeniu opartym na dowodach - Programie Edukacji i Wzbogacania Umiejętności Relacyjnych (PEERS), będziemy gromadzić obrazowanie czynnościowe stanu spoczynku (rs-fcMRI), funkcjonalną aktywację BOLD paradygmatu zadań (fMRI) oraz spektroskopię rezonansu magnetycznego (MRS) przed i po 30 SSD i 30 ASD nastolatków w wieku 12-18 lat przechodzi 16-tygodniową interwencję behawioralną PEERS opartą na dowodach. Dane te zostaną następnie porównane z dopasowaną próbą 30 nastolatków typowo rozwijających się (TD), którzy nie są zapisani do programu PEERS, ale zostaną poddani dwóm skanom MRI w odstępie 16 tygodni. Nadrzędnym celem badania będzie stworzenie nowatorskiego multimodalnego projektu neuroobrazowania w celu zbadania neuronalnych podstaw trudności społecznych w SSD i ASD, zbadania neuroplastyczności w obu grupach w odpowiedzi na krótką ukierunkowaną interwencję w zakresie umiejętności społecznych oraz przewidywanie odpowiedzi na leczenie i jej wkład w długoterminowe utrzymanie umiejętności po zakończeniu leczenia.

Oto szczegółowe cele badania:

Cel 1: Ocena zmian związanych z leczeniem w obszarach „mózgu społecznego” po opartym na dowodach treningu umiejętności społecznych w grupie ASD i SSD, w porównaniu z wzorcami neuronowymi obserwowanymi u nastolatków z TD.

Hipoteza 1a: wskaźniki rs-fcMRI w społecznych sieciach mózgowych będą wyglądały na bardziej ulepszone (podobnie jak u nastolatków z TD) po leczeniu w porównaniu do okresu przed leczeniem zarówno dla grup ASD, jak i SSD (np. łączność zewnętrznych regionów w grupie SSD).

Hipoteza 1b: aktywacja mózgu fMRI w obszarach mózgu społecznego w odpowiedzi na paradygmat zadań społecznych będzie wyglądać na lepszą (podobnie jak u nastolatków z TD) po leczeniu w porównaniu z leczeniem przed leczeniem zarówno w grupie ASD, jak i SSD (np. większa aktywacja w mózgu społecznym sieci w grupie ASD, mniejsza aktywacja obcych regionów w grupie SSD). Hipoteza 1c: Nastąpi znacząca poprawa (podobnie jak u nastolatków z TD) wskaźników MRS stężeń neurometabolitów GABA (hamujących) i glutaminianu (pobudzających) w społecznych sieciach mózgowych u osób z ASD i SSD po leczeniu w porównaniu z leczeniem przed leczeniem (np. niższy poziom glutaminianu /wyższy GABA w społecznych obszarach mózgu w grupie ASD, wyższy poziom glutaminianu/wyższy GABA w społecznych obszarach mózgu w grupie z SSD).

Cel 2: Zbadanie, czy zmiany nerwowe przed i po leczeniu są istotnie powiązane z behawioralnymi pomiarami wyniku leczenia.

Hipoteza 2: Reakcje neuronalne po interwencji będą skorelowane z poprawą motywacji społecznej i wzajemności wyników behawioralnych w grupie ASD oraz korzyściami miar wyników ekspresji społecznej w grupie SSD.

Cel eksploracyjny 3: Biorąc pod uwagę, że zarówno ASD, jak i SSD są scharakteryzowane jako spektrum zaburzeń o różnym nasileniu, heterogenicznej etiologii i chorobach współistniejących, naszym celem jest zbadanie, w jaki sposób indywidualne różnice we wzorcach połączeń i aktywacji mózgu mogą przewidywać wymiarowo odpowiedź na leczenie i utrzymanie leczenia, oprócz proponowane powyżej systemy diagnostyczne oparte na kategoriach. Biorąc pod uwagę eksploracyjny charakter proponowanego celu, nie przewiduje się konkretnych hipotez dotyczących dokładnych zmian w aktywności neuronów na zasadzie indywidualnej. Jednak osiągnięcie tego celu pozwoli nam zrozumieć neuronalne mechanizmy leżące u podstaw zmian związanych z leczeniem w różnych grupach i posłuży do lepszego ukierunkowania interwencji w celu rozwiązania heterogeniczności deficytów poznania społecznego obserwowanych zarówno w ASD, jak i SSD.